风电储能互补策略：火电机组组合优化

"风电与储能系统互补下的火电机组组合" 在电力系统中，随着风电等可再生能源的快速发展，它们的不确定性对电网的安全稳定运行带来了挑战。为了应对这一挑战，储能系统作为互补设施被广泛研究，以促进可再生能源的消纳。本文关注的是在火电机组组合中，如何通过储能系统有效地消除风电的不确定性，同时降低火电机组的运行成本。 首先，文章提出了一个2层优化决策模型来解决这个问题。上层问题的目标是优化火电机组的组合，以达到最低的运行成本。这涉及到制定日或周前的发电、负荷及备用的机组启停计划，确保电力供应的经济性和安全性。下层问题则以最大化储能系统在电网中提供的电能时空平移和备用服务收益为目标，储能系统通过调节充放电功率，来缓解风电的不确定性对电网的影响。 在这个模型中，作者考虑了自动发电控制（AGC）机组和非AGC机组的不同特性。AGC机组能够快速响应电网频率变化，而非AGC机组可能在频率调节方面较慢。此外，储能系统不仅要平衡风电的不确定性，还要考虑到系统频率调节效应，即储能系统在系统频率稳定中所起的作用。 传统的研究通常假设储能系统按照预期工作，但实际情况中，如果预期出现偏差，可能会导致火电机组需要承担更多的备用任务，增加运营成本。因此，本文提出的模型强调储能系统的动态调整，允许它根据实际的风电和负荷情况灵活地提供服务，而不是将责任全部转移给火电机组。 通过分解协调的优化算法，模型可以交替迭代求解储能系统的充放电策略、调控范围以及火电机组的启停方案。这种方法旨在在减少火电机组备用容量的同时，增强系统对不确定性的适应能力。在10个机组的仿真案例中，模型和方法的有效性得到了验证。 总结来说，本研究为风电与储能系统的互补运行提供了新的理论框架，有助于更高效地整合可再生能源，减轻火电机组的压力，优化电力系统的整体运行性能。这为未来电力系统中储能系统和可再生能源的协同调度提供了有价值的参考。